Che cos'è lo stampaggio a iniezione di materie plastiche

Il processo di stampaggio a iniezione di materie plastiche prevede l'utilizzo di stampi per creare pezzi attraverso l'iniezione di materiale. L'industria manifatturiera della plastica utilizza questo metodo per la creazione di componenti perché offre risultati precisi e un'elevata efficienza, oltre alla capacità di creare forme intricate. I produttori dei settori automobilistico, dei beni di consumo e dei dispositivi medici preferiscono questo metodo perché combina l'efficienza dei costi con la scalabilità.

Fasi del processo di stampaggio a iniezione delle materie plastiche

• Riscaldamento dei pellet di plastica: La prima fase consiste nel riscaldare i pellet di plastica all'interno di un serbatoio fino a portarli allo stato liquido.
• Iniezione nello stampo: La plastica fusa viene iniettata ad alta pressione in uno stampo, attraverso il quale viene riempita la cavità.
• Trattamento di raffreddamento: Lo stampo riceve un trattamento di raffreddamento dopo la solidificazione della plastica per creare la forma desiderata del pezzo.
• Apertura dello stampo: Il pezzo finito diventa disponibile dopo l'apertura dello stampo, quando questo raggiunge la temperatura di raffreddamento.
• Operazioni di finitura: Ulteriori operazioni di finitura, tra cui la rifilatura e la verniciatura, servono a finalizzare il pezzo dopo la produzione.

Oggi lo stampaggio a iniezione è uno dei metodi più utilizzati per la costruzione di prodotti in plastica. Consente di realizzare una parte in plastica interamente da un unico ciclo. Elastomeri, duroplaste gli elastomeri possono essere utilizzati.

Un processo di stampaggio a iniezione

Il processo di stampaggio a iniezione inizia con piccoli e uniformi pellet di plastica grezza, che vengono immessi per gravità in un cilindro di iniezione. Qui, il nastro termico e l'attrito di una vite rotante fondono la plastica. Questa plastica fusa, misurata con precisione per un ciclo, viene poi iniettata ad alta pressione in uno stampo, che rappresenta la forma negativa del pezzo finale.

Il ciclo di processo è composto da diverse fasi chiave: riempimento, iniezione, confezionamento, mantenimento, raffreddamento e smontaggio. Durante la riempimento La vite plastifica i pellet e li sposta in una camera di pre-iniezione. I parametri critici includono la temperatura del cilindro (ad esempio, 270°C per il PMMA, 180°C per il PE), la velocità della vite e la contropressione, che assicura una miscela uniforme.

Successivamente, il iniezione stage drives the screw forward, forcing the molten plastic into the mold cavity. Injection speed and pressure are vital, influencing the part's surface finish and structural integrity. After the mold is filled, pressione di imballaggio is applied to compensate for the material's shrinkage as it cools. This is typically 30-50% of the injection pressure. This is followed by pressione di mantenimentoche mantiene la pressione fino a quando la porta, il punto di ingresso alla cavità dello stampo, si congela, impedendo al materiale di fuoriuscire.

Raffreddamento, which occurs concurrently with the packing and holding phases, solidifies the plastic part. Coolant circulates through channels in the mold to remove heat. The cooling time is primarily determined by the part's thickest wall section. Once the part is sufficiently rigid, the espulsione inizia la fase di estrazione. I perni, i manicotti o le piastre di espulsione spingono con cura il pezzo finito fuori dallo stampo senza causare danni. La progettazione dello stampo e la geometria del pezzo determinano il metodo di espulsione più adatto per garantire un rilascio pulito.

Suggerimenti per la progettazione dello stampaggio a iniezione

Grazie alla scalabilità e all'uniformità del processo, è possibile produrre pezzi di plastica stampati a iniezione da semplici a estremamente complicati, nonché milioni di pezzi identici. Costruzione di utensili e manutenzione sono costosi e cambiare gli strumenti è una sfida.

Pezzi stampati ad iniezione: massimizzare i loro vantaggi

•  La coerenza è fondamentale. Assicurarsi che le pareti abbiano lo stesso spessore in tutto il pezzo. Le pareti dovrebbero avere uno spessore medio di 2-3 mm. I processi standard di stampaggio a iniezione raccomandano un minimo di 1 mm e un massimo di 4 mm.
• Il liscio batte l'aspro. Se possibile, appianare le transizioni tra le pareti.
• Bozza. A angolo di sformo può causare problemi di progettazione nel pezzo. L'aggiunta di un angolo di sformo alle facce è utile per liberare il pezzo dallo strumento, ma può anche causare problemi, in particolare con le parti accoppiate. Sulle superfici d'anima non testurizzate e almeno tre gradi sulle superfici di cavità testurizzate, si raccomanda un angolo di sformo minimo di un grado.
• Se possibile, stare lontani da superfici con correnti d'aria nulle.. Nel caso di un'area a tiraggio zero, si dovrebbe mirare a limitarla solo a una parte della faccia, piuttosto che all'intera superficie.
• Mantenere la semplicità. Attempt to prevent undercutting (forming an area that cannot be shaped simply by opening and closing the tool). When simple won't work, lifter and slides allow features to be formed that are undercuts in the main pull direction. If so, leave at least 2 to 3 times the width of the feature to allow the lifter or slide to travel.
• Flusso da spesso a sottile. La plastica fluisce meglio attraverso gli elementi se passa dalle pareti più spesse a quelle più sottili a partire dalla porta (dove la plastica entra nel pezzo per riempirlo).
• Non è bello avere dei lavandini (densità delle superfici causata dal rallentamento delle sezioni più spesse della plastica durante il raffreddamento). È importante seguire queste linee guida per ridurre o eliminare la comparsa di imperfezioni sulle superfici cosmetiche:

1. Assicurarsi che le superfici estetiche importanti non presentino sul retro cancelli, nervature, bocchette per viti, ecc;
2. L'altezza della nervatura deve essere tre volte inferiore allo spessore della parete;
3. 60% o meno dello spessore della parete deve essere utilizzato per le basi delle nervature.

• I territori sono definiti da datum. Per stabilire l'interfaccia e l'interazione tra le parti, si utilizzano i datum (elementi che servono come punti di riferimento per le parti). Quando l'intento progettuale corrisponde a una struttura di riferimento, il prodotto può funzionare correttamente.
• Non c'è niente di male nell'interrogatorio. In DFM (Design for Manufacturing), lo stampatore comunica la sua comprensione del progetto, in particolare per quanto riguarda la posizione dei perni, delle porte e delle linee di separazione (che potrebbero influenzare l'interazione tra i pezzi). Interrogare il progetto utilizzando i rapporti di ispezione.
• Creare prototipi spesso e presto. Le attuali tecniche di prototipazione, compresa la stampa 3D, possono ridurre i costi dei materiali consentendo di modellare i componenti e/o l'intero pezzo prima di costruire costose attrezzature.

Risoluzione dei problemi di stampaggio a iniezione

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Pros and Cons of Plastic Injection Molding